ABB NAIO-03

ABB  NAIO-03

二次管网的补水控制采用的是定压控制。当系统失水时，二次管网压力下降，系统会通过变频器控制补水泵以的转速进行补水，补水泵的转速根据当前压力与目标压力的差值均匀调速，从而避免补水泵在启动和停止时对二次管网系统的冲击。

2 系统设计

该东北小区换热站以就地控制为核心，将现场的温度、压力、热量、流量、液位、阀门开度、泵的起停状态等信号传输到控制器，由其进行采集和控制，再通过以太网通讯的方式，与上位机保持实时连接。

2.1  现场仪表和执行机构

换热站仪表和执行机构清单如表1所示。

表1  仪表和执行机构清单

2.2 硬件构成

针对东北某小区换热站现场控制需求，台达PLC及触摸屏产品列表如表2。

表2  PLC及触摸屏产品列表

2.3  PLC可编程控制器

系统方案中主机CPU采用台达第二代PLC-DVP12SA2，该款PLC具有16k程序容量，自带3个串行通讯口（1个RS232，2个RS485），大扩展数字量为480点，右侧可扩展8个特殊模块（包括AD、DA、PT、TC等），并且支持左侧高速扩展，可连接以太网模块及现场总线模块；同时，SA2提供丰富的应用指令（包括PID手自动无扰切换、气候补偿曲线等）。

其中，12SA2是控制系统的核心，在换热站中其完成的主要功能如下：

（1） 采集温度、压力、流量、液位、调节阀开度及变频器反鐀等仿真信号，并将其转换为数字信号，送至触摸屏及上位端；（2） 根据二次网供水温度和室外温度通过调节阀调节一次网供水流量，保证采暖效果；

（3） 根据二次网回水压力调节补水泵电机转速，从而稳定管网压力；

（4） 根据二次网供回水压差控制循环泵，维持压差稳定；

（5） 当供水压力超过规定值时，打开泄压电磁阀泄压；

（6） 做相关报警功能，当水箱水位高于或低于上下限时，发出报警。

PLC部分程序如图1所示：

PID手自动无扰切换：SA2系列PID指令支持手自动无扰切换功能，使热网运行更加稳定。当PID指令由自动模式切换到手动模式时（PID控制方式为K8），PID自动输出将停止运算，此时以手动输出值为准；当控制模式由手动切回自动时，PID指令会自动将前一个输出值接续控制下去（不重新做累积积分）。PID手自动无扰切换部分程序如图2：

图2  PID手自动无扰切换程序

气候补偿曲线功能：在热网行业中，如能让控制温度根据室外温度进行相应的改变，将有利于供热量的调节，从而实现节能。台达公司根据热网行业而专门开发的气候补偿曲线DTM指令满足了上述需求。编程者在设置完室外温度与控制温度数组（多50组）后，DTM指令会根据室外实际温度值自动调整控制温度值。

图3为气候补偿曲线示意图。其中，横轴为室外温度，纵轴为控制温度。

图4为东北某小区PLC气候补偿曲线程序。

图3  气候补偿曲线示意图

图4  气候补偿曲线程序

2.4  HMI触摸屏

系统采用台达DOP-B07S515具有65536色TFT显示，支持三组串（RS232/RS485/RS422）。具有强大的通讯功能，同时开孔尺寸与5寸屏相同，在有限的空间内提供了大的显示区域。

B07S515触摸屏与PLC通过台达Q-LINK协议相连，通讯速率比常规通讯快百分之三十。通过配置触摸屏数据，可以改变PID设定值及参数，监控调节阀、循环泵和补水泵变频器运行工况，显示现场温度、压力、流量、液位等信号，内设报警极限值及报警记录画面，同时可将当前和历史数据以报表或曲线的方式在屏上显示出来，方便调节和控制整个工作过程。

B07S515触摸屏通过RS485方式还与昌辉热表通讯，可以将热网的瞬时热量、累积流量和累积热量实时显示出来。图5及图6为触摸屏部分程序画面示意图。1、系统检测电机角位移的分辨率，即解析度；

2、用户设定的周指令脉冲数例如65536，为系统对电机角位移的检测分辨率的要求；

3、编码器的周反馈检测脉冲数例如4096，为系统检测电机角位移的分辨率；

4、当系统要求的分辨率即用户设定的周指令脉冲数，

  周指令脉冲数＞编码器的周反馈脉冲数

则系统检测电机角位移的分辨率=编码器的周反馈脉冲数；

5、当系统要求的分辨率即用户设定的周指令脉冲数，

  周指令脉冲数＜编码器的周反馈脉冲数

则系统检测电机角位移的分辨率=用户设定的周指令脉冲数；

6、通道的周脉冲数=编码器周反馈脉冲数×2n=编码器周反馈脉冲数/电子齿轮比=周指令脉冲数；

7、所以你使用高解析度的编码器，系统的实际分辨率可能很低，受用户的要求或设定的周指令脉冲数低的约束；

8、所以当用户要求分辨率高或设定的周指令脉冲数高，系统的实际分辨率可能很低，受编码器的周反馈脉冲数低的约束；

9、举例说

1）周指令脉冲数65536，编码器周反馈脉冲数4096，则系统分辨率即解析度是360°/4096；

2）周指令脉冲数4096，编码器的周反馈脉冲数65536，则系统分辨率即解析度是360°/4096；

10、所以影响系统分辨率即解析度的因数

1）用户设定的周指令脉冲数；

2）编码器的周反馈脉冲数；

3）电子齿轮比的作用是，总能使通道运行的周脉冲数与之兼容！台达B2系列伺服，进行扭矩控制，有一种就是当扭力越来越大，伺服速度越来越慢，还有一种是扭力越大伺服速度越来越快，当达到设定扭力时保持速度。

请问这两种扭力控制如何设定相关参数，分别实现这两种控制效果？

引用 时空——之师 的回复内容：

……我的意思是：有两种负载用扭矩控制，一种是当速度越快扭力越大，这时采用扭力控制的话是不是会自动降低速度来把输出扭力降为设定的扭力；还有一种是速度越快扭力越小，这时采用扭力控制的话是不是会自动加快速度把扭力降为设定的扭力？

1、扭矩控制，就是电机电流的控制，电机电流的大小决定负载力矩的大小，是电机拖动负载时电机自己控制的；

2、速度的控制，就是电机电源频率、电压的控制，通过变频器人为可以控制；

3、当速度越快扭力越大的负载，例如水泵、风机负载，随着速度的提高力矩增大电流自动增大；

4、当速度越快扭力越小的负载，随着速度的增大负载力矩减小，电机电流会自动减小；

5、这里特别要注意一点，负载力矩大，电机的电流就增大，增大电机转矩，拖动负载运动，这个过程是电机的本能，不是别人控制的，谁也控制不了！

6、这里特别要注意一点，负载力矩小，电机的电流就减小，减小电机转矩，拖动负载运动，这个过程是电机的本能，不是别人控制的，谁也控制不了！

7、电机的电流闭环控制时，负载力矩大，电流不能超过给定值，电机的频率、电压会自动下降速度下降，降低负载力矩；

8、电机的电流闭环控制时，负载力矩小，电流不能低于给定值，电机的频率、电压会自动上升，增大负载速度增大负载力矩；

9、如果碰到减速力矩增大的负载，电流闭环控制的结果肯定是到停车；

10、如果碰到增速力矩减小的负载，电流闭环控制的结果肯定是到电机同步高或发电运行；磁力耦合器在欧美地区已得到了广泛应用，相比较其他的传动方式，其性能优势非常明显。以带式输送机来说，相比较液力耦合器，磁力耦合器在满载启动、启动平稳、过载保护、保护输送带及延长输送带寿命与降低维护保养费用方面，都有明显的优势。本文从结构、工作原理，结合实际的性能表现数据等对对两者进行了比较分析，并通过具体的应用实例来说明磁力耦合器的优势所在。

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